Результаты поиска

Предметом исследования данной статьи является давление в главном резервуаре локомотива. Цель исследования - получить и проанализировать уникальные данные снижения давления в главном резервуаре локомотива. При проведении поездных испытаний разработанной автором системы диагностики тормозной сети поезда получены данные изменения давления в главном резервуаре локомотива в зависимости от управляющих воздействий машиниста в режиме реального времени. Достигнуто это с помощью установки датчика измерения давления в питательную магистраль локомотива и обработки данных с помощью программно-технического комплекса системы диагностики тормозной сети поезда. В работе применены методы математического анализа, метод эксперимента, аналитический метод. В результате работы описаны кривые снижения давления в соответствии с процессами, протекающими в главных резервуарах локомотива в процессе поездной работы. Произведено объяснение протекания пневматических процессов в соответствии с учетом специфики работы тормозного оборудования подвижного состава железных дорог. Произведен эксперимент замера плотности тормозной сети поезда машинистом и системы диагностики тормозной сети поезда, представлена сходимость результатов. Также определены количественные показатели скорости измерения штатным и предлагаемым способами. Результаты исследований применены для совершенствования методов и средств диагностики тормозной сети поезда, моделирования пневматических процессов тормозной системы поезда. Кривые снижения давления имеют свой газодинамический характер, позволяющий определять режим работы тормозной системы, а также осуществлять диагностику неисправностей тормозной сети поезда, таких как перекрытие концевых кранов, утечки в пути следования.

В данной статье авторами проведено исследование электромагнитных процессов инвертора на базе тиристоров и IGBT-транзисторов электропоезда переменного тока в режиме рекуперативного торможения. Для осуществления поставленной задачи применялся метод составления мгновенных схем замещения и систем дифференциальных уравнений, соответствующие определенному интервалу времени диаграммы выпрямленного напряжения и токов плеч инвертора. На основании проведенного исследования приведены недостатки тиристорного инвертора и преимущества транзисторного.

В статье проведен анализ схем испытаний асинхронных тяговых двигателей методом взаимной нагрузки с применением генераторов постоянного тока с независимым возбуждением в качестве нагрузочных машин и питанием от трехфазной сети переменного тока с частотой 50 Гц. Рассмотрены особенности функционирования каждой из приведенных схем взаимной нагрузки. Отмечены недостатки данных схем, обусловленные в одном случае наличием избыточного состава оборудования, в другом - отсутствием защиты от короткого замыкания в якорной цепи нагрузочного генератора и сложностью ее подключения к звену постоянного тока. Предложена схема, разработанная авторами, лишенная отмеченных недостатков известных схем и сочетающая в себе все их преимущества, являющаяся наиболее простой как в силовой части, так и в управлении процессом подключения обмотки якоря к звену постоянного тока двухзвенного преобразователя частоты. Представлена математическая модель системы испытаний, состоящей из асинхронного тягового двигателя, нагрузочного генератора постоянного тока с независимым возбуждением и двухзвенного статического преобразователя частоты. Математическая модель данной системы испытаний составлена из частей, соответствующих ее отдельным элементам. Представленная математическая модель позволяет осуществлять расчет статических и динамических режимов работы предложенной схемы на этапе разработки электротехнического комплекса для испытаний асинхронных тяговых двигателей. Даны рекомендации по внедрению разработок в процесс эксплуатации асинхронных тяговых двигателей в локомотивных ремонтных депо. Также отмечена целесообразность внедрения результатов работы в организациях-разработчиках испытательных станций для асинхронных тяговых двигателей.

Предметом исследования является энергетическая эффективность системы тягового электроснабжения и тягового электропривода электровозов. Научное обоснование оценки энергетической эффективности взаимосвязанной системы электрической тяги поездов направлено на решение задач по снижению потерь напряжения в контактной сети, активной мощности в контактной сети и тяговом электроприводе электровозов за счет полного и непрерывного использования электрического потенциала системы электроснабжения. В основу методологии исследований положены закон сохранения энергии, математическое моделирование энергетического процесса и спектральный анализ напряжения и тока на токоприемнике электровоза. Аналитически и результатами расчета доказано, что значительные потери напряжения, активной мощности в контактной сети, тяговом электроприводе электровозов вызваны неудовлетворительной работой регуляторов мощности и несоответствием уровня напряжения в контактной сети мощности, которая необходима для реализации тяжеловесного и скоростного вождения поездов. Для устранения отрицательного влияния индуктивного сопротивления тягового электроснабжения переменного тока на энергетическую эффективность и скорость движения поездов предложено повышать напряжение в контактной сети постоянного тока и разрабатывать регуляторы мощности электровозов. Математической моделью системы электрической тяги постоянного тока показаны возможности снижения потерь электрической энергии и повышения скорости движения за счет применения электрического полупроводникового вариатора для согласования высокого напряжения в контактной сети с напряжением тяговых электродвигателей электровоза.

В статье рассмотрены вопросы возможности оптимизации производства технического обслуживания и ремонта электровозов. Одной из главных задач оптимизации периодичности технического обслуживания и ремонта является получение экономического эффекта с сохранением высокой надежности оборудования подвижного состава. Для получения экономического эффекта необходимо исследовать все возможные факторы, влияющие на работу подвижного состава в конкретных условиях эксплуатации. Их воздействие оказывает прямое влияние на надежность подвижного состава.

В статье рассматривается подход к обобщенной оценке технического состояния функциональных подсистем энергетической установки тепловоза, основанный на сведении частных параметров, выделенных по результатам анализа граф-модели, к одномерной временной функции с использованием математического выражения нелинейного среднего. Представлены результаты обобщенной оценки технического состояния топливной системы энергетической установки.

В статье рассматривается проблема несоответствия инвестиционных вложений в реконструктивные мероприятия и новые проекты развития железнодорожных станций. Непосредственное устранение инфраструктурных ошибок требует серьезных материальных затрат. Авторы предлагают способ снижения негативных последствий от структурных дисбалансов при проектировании станций с помощью имитационного моделирования. В имитационной модели наиболее корректно отображается структура станции и гармонично накладывается технология работы станции, а также учитываются взаимодействие случайных технологических процессов и диспетчерское управление. Это перспективный подход к исследованию транспортных объектов с использованием отечественных разработок в данной отрасли. Так как стоимость транспортной инфраструктуры крайне высока, возникают повышенные требования к методикам расчетов и планирования. В статье описывается важность использования имитационных моделей при проектировании транспортных объектов. Приводятся примеры экспериментов на модели, доказывающие корректность результатов расчетов. Важным моментом является автоматизация процесса построения имитационной модели, благодаря этому исключаются случайные ошибки и неточности, ведущие к некорректным финансовым затратам.

Предметом исследования является процесс применения оптических технологий бесконтактных измерений геометрических параметров колесной пары вагона в ходе эксплуатации и при осуществлении ремонта. Цель исследования - проработка методик натурных испытаний технологий контроля геометрических параметров деталей вагона при помощи оптического дальномера со взаимной верификацией полученных результатов при помощи численного моделирования с применением трехмерных цифровых моделей объектов и средств измерения. В результате исследования получены экспериментальные и расчетные зависимости показаний оптического датчика в ходе изменения взаимного положения объекта измерения (колесной пары) и дальномера. Для натурных испытаний были использованы два лазерных триангуляционных дальномера. Для численного моделирования была создана программа, которая позволяет генерировать трехмерную модель поверхности катания колесной пары, состоящую из множества точек, принадлежащих поверхности вращения. Моделирование заключается в поиске точек пересечения линии, заданной при помощи координат точки источника излучения в пространстве и направляющего вектора, с моделью поверхности катания. После вычислений результат выдается в виде таблицы с вычисленными дальностями и визуализируется в виде проекций трехмерной проволочной модели колеса и луча дальномера. Визуализация процесса численного моделирования важна для исключения неправильной интерпретации результатов расчетов и проверки соблюдения физического смысла получаемых при моделировании численных данных. Сравнение графиков показывает сходимость результатов и достаточную точность численных моделей и методик, которые можно применять в дальнейшем для планирования натурных испытаний проектируемых методик и оборудования для размерного контроля деталей вагона.

Статья посвящена расчетно-экспериментальным исследованиям газовоздушной системы тепловозного дизеля, усовершенствованной циклоном-электрофильтром. Основное внимание уделяется определению эффективности работы разработанной газовоздушной системы. Построена математическая модель газодинамических процессов газовоздушной системы, которая позволяет оценить влияние геометрической конфигурации и электродинамических воздействий на процесс очистки отработавших газов от твердых загрязнителей. Проведено сравнение полученных расчетных данных с экспериментальными.

Долговечность крышек цилиндров тепловозных дизелей оказывает существенное влияние на эффективность функционирования силовой установки тепловоза. Актуальным направлением является изыскание резервов повышения долговечности цилиндропоршневой группы дизелей тепловозов. В статье обобщена совокупность факторов, влияющих на долговечность цилиндровых крышек тепловозного дизеля, выделены их основные группы и подгруппы. В предложенной классификации преобладают субъективные факторы, которые зависят непосредственно от деятельности человека. Снизить влияние субъективных факторов можно посредством уменьшения ошибочных решений человеческой деятельности при эксплуатации и ремонте тепловозов. Рассмотрены мероприятия, совершенствующие работу дизеля тепловоза и положительно влияющие на показатели надежности крышек цилиндров. Предложены простые в реализации и экономически целесообразные способы продления ресурса службы цилиндропоршневой группы. Для уменьшения температурного перепада в зимнее время года между дизелем тепловоза после его остановки и окружающей средой предложена установка теплоизоляционного экрана, что позволит снизить перепад температур от дизеля в окружающую среду и, как следствие, повысит долговечность цилиндропоршневой группы в процессе эксплуатации. Наиболее перспективным способом продления ресурса крышек цилиндров тепловозных дизелей является усовершенствование гидродинамических параметров в полостях охлаждения. Для обеспечения необходимой циркуляции охлаждающей жидкости с учетом режимов нагрузки предлагается установить в водяную систему дополнительный насос с электрическим приводом.

Для повышения достоверности распознавания технического состояния узлов механической части рельсового подвижного состава и расчета критических значений параметров выдвинута гипотеза об однородности групп однотипных узлов механической части электропоезда. В рамках эксперимента по проверке данной гипотезы проведен сбор информации о значениях параметров вибрации узлов электропоезда в движении; разработана методика и проведен статистический анализ измеренных параметров вибрации для однотипных узлов.

В статье приводится решение системы уравнений для расчета тока и напряжения трех однопроводных линий с учетом их взаимного влияния.

В статье рассмотрены существующие способы решения проблемы по повышению степени очистки сжатого воздуха в тормозной системе подвижного состава. Представлены недостатки данных способов и предложен принципиально новый способ очистки сжатого воздуха, ранее не применяемый на подвижном составе.

Рассмотрен вариант применения цепной контактной компенсированной подвески с рычагами и боковым токосъемом для трехфазной системы тягового электроснабжения (ТСТЭ). Две разнофазные контактные подвески располагаются с разных сторон от оси пути. Электроподвижной состав должен иметь два токоприемника, которые давят на контактный провод от оси пути в противоположные стороны. Произведено описание конструкции контактной подвески в целом и основных узлов, в частности крепление стержней, что позволяет обеспечить вертикальный зигзаг и ограничить поперечное перемещение контактного провода. В точках у опор рычаги соединены с консолями и имеют узел для создания угловой жесткости. Кроме этого поворот данных рычагов ограничен в сторону к оси пути и в противоположную сторону. Этим самым предотвращается возможность схлестывания разнофазных контактных проводов. В соответствии с указанной конструкцией была разработана математическая модель данной контактной подвески на основе метода конечных элементов, обеспечивающая расчет в статике и динамике с учетом токоприемника. Для описания токоприемника используется распространенная трехмассовая модель. На основе анализа результатов, полученных с помощью данной модели, определено влияние конструктивных параметров подвески, поперечного ветра и скорости движения токоприемника на качество токосъема, установлены границы применимости рассматриваемой подвески в зависимости от величины данных параметров. Определено, что в отличие от обычной контактной подвески с вертикальным токосъемом для подвесок с боковым токосъемом значительное влияние на качество токосъема оказывает боковой ветер. Именно скорость ветра является основным фактором, ограничивающим возможность применения подвески с боковым токосъемом.

В работе представлены результаты экспериментального исследования термического цикла многоэлектродной наплавки гребня цельнокатаного колеса и его влияния на структу-рообразование в зоне термического воздействия.

В данной статье рассматриваются основные методы технической диагностики топливной аппаратуры дизелей. Перечислены неисправности, обнаруживаемые с помощью этих методов. Детально рассмотрены принципы работы методов, выявлены недостатки и преимущества выбранных методов.

В статье рассматриваются вопросы моделирования динамических процессов системы «асинхронный двигатель - центробежный насос» насосных установок. Разработанная математическая модель базируется на совместном рассмотрении механических, гидравлических и электрических подсистем, из которых состоит рассматриваемый комплекс в целом.

Ежегодно локомотивостроительными заводами, поставщиками оборудования и сервисными компаниями разрабатываются организационно-технические мероприятия, направленные на повышение надежности выпускаемой продукции. Так в рамках договора на поставку и обеспечение сервисного облуживания электровозов серии «Ермак» реализован ряд корректирующих мероприятий по более, чем тридцати направлениям, по многим из которых достигнут положительный результат. Однако, в ходе продолжительной эксплуатации выявляются все более новые скрытые технические дефекты, также в редких случаях принятых мер оказывается недостаточно. Проявление системных несоответствий несет в себе случайный характер, тем самым они негативно влияют на динамику среднесуточного пробега и на совершенный за весь жизненный цикл линейный пробег, вызывая непредсказуемые колебания, и как следствие на организацию планирования сервисного обслуживания и формирование бюджета для поддержки жизненного цикла локомотивов. Ввиду чего появляется необходимость в разработки модели по более точному прогнозу среднесуточного пробега на длительный период с учетом влияния системных несоответствий и корректирующих мероприятий по повышению надежности узлов. В статье по принципу Парето выполнен анализ системных неисправностей локомотивов производства ООО «ПК «НЭВЗ» за период эксплуатации с 2018 по 2021 год, произведен анализ динамики среднесуточного пробега локомотивного парка приписки Дальневосточной дирекции тяги с применением статистически-аналитического метода, анализ влияния неисправностей на среднесуточный пробег с применением метода прогнозирования временных рядов Фурье. На примере неисправностей силовых токоведущих шин выпрямительно-инверторного преобразователя и неисправностей защелок высоковольтного вакуумного выключателя выполнена оценка влияния неисправностей критических узлов.

Перевозка застывающих грузов железнодорожным транспортом, а именно вагонами-цистернами, сопровождается рядом трудностей. К их числу относятся понижение температуры перевозимого нефтепродукта, вызывающее повышение его вязкости, невозможность быстрой разгрузки, изменение эксплуатационных характеристик перевозимых нефтепродуктов, увеличение простоя вагонов-цистерн. Приведен анализ скорости охлаждения перевозимых грузов в зависимости от размеров и толщины теплоизолирующего слоя. Введенные формулы показывают, что наличие теплоизолирующей оболочки вызывает отклонение радиуса цилиндрической емкости от оптимального значения. При этом тепловая изоляция существенно снижает коэффициент теплопередачи в окружающее пространство и способствует ускорению процесса выгрузки.

В статье на основе анализа конструкции экипажной части электровозов новых поколений построены расчетные схемы и сформированы их математические модели вертикальной динамики. С использованием уже известных методик упрощения математических моделей выведена математическая модель вертикальной динамики условного «одноосного» элект-ровоза нового поколения и проведены расчеты динамических и тяговых качеств железнодорожного экипажа с параметрами пассажирского электровоза ЭП2К.

Работа относится к применению нового метода бесконтактного RFID-контроля состояния изоляторов для воздушных линий электропередач, включая линии устройства сигнализации, централизации, блокировки и продольного электроснабжения . Значительное количество аварийных ситуаций происходит из-за пробоя изоляторов и несовершенства методов контроля. Предлагается применить бесконтактную систему RFID-контроля изоляторов воздушной линии электропередачи, которая состоит из считывателя с приемопередающим устройством и антенной, стандартных изоляторов с RFID-индикаторами и специального программного обеспечения. В данной статье описаны исследования штыревых изоляторов с закрепленными RFID-индикаторами. Целью исследований являлось влияние климатических факторов на компоненты и сборочные конструкции штыревых изоляторов с RFID-индикаторами и работа системы RFID-контроля в целом. В качестве образцов исследования были выбраны радиочастотная метка, полиэтиленовый колпачок с алюминиевым покрытием с встроенной меткой, штыревой фарфоровый изолятор с RFID-индикатором в сборке. Климатические испытания проводились в испытательном центре технических средств железнодорожного транспорта Уральского государственного университета путей сообщения (ИЦ ТСЖТ УрГУПСа). Имитировались температурные изменения от -60 до +50 °С при влажности воздуха до 93 %. Представлены и проанализированы результаты по адгезионным свойствам и электропроводности токопроводящего покрытия на полиэтиленовой поверхности и устойчивости функционирования RFID-меток. Даны предложения по совершенствованию компонентов и сборочной конструкции. Во-первых, применить на верхушке штыря винтовую резьбу вместо специальной накатки, что снизит механические нагрузки при монтаже конструкции отдельных компонентов и позволит снизить погрешность установочных размеров для улучшения приема-передачи сигналов между считывателем и меткой. Во-вторых, путем пескоструйной обработки поверхности полиэтиленового колпачка можно улучшить адгезию поверхности с токопроводящим покрытием, что увеличит электропроводность конструкции. В итоге проведенной работы доказано, что разработанная система RFID-контроля изоляторов функционирует в заданных ГОСТом климатических условиях, что позволяет рекомендовать ее применение в линиях устройств с напряжением 6 - 10 и 35 кВ.

Эксплуатируемые в настоящее время на сети российских железных дорог пассажирские электровозы при вождении поездов на разных по сложности участках пути неодинаково используют имеющуюся мощность и работают с различными энергетическими показателями. Цель работы - рассмотреть энергетическую эффективность пассажирских электровозов при вождении поездов на отдельных участках железных дорог и определить пути повышения их энергетических показателей. Для достижения указанной цели была проанализирована работа пассажирских локомотивов ЭП1 и ЭП2К на участках среднесибирского хода Западно-Сибирской железной дороги, определены средние массы пассажирских поездов и скорости их движения, рассчитаны значения мощности, реализуемой электровозами в эксплуатации, а также рациональные значения мощности и массы локомотивов, необходимые для вождения пассажирских поездов на рассматриваемых участках пути, и произведена сравнительная оценка возможной эксплуатации электровозов с рациональными значениями мощности и массы с эксплуатируемыми локомотивами ЭП1 и ЭП2К. На основании проведенного сравнительного анализа сделан вывод об имеющихся резервах повышения энергетических показателей пассажирских электровозов на отдельных участках российских железных дорог, таких как эксплуатация локомотивов с рациональными значениями мощности и массы, необходимых для обеспечения современных пассажирских перевозок, и предложена методика определения энергетической эффективности электровозов, позволяющая без расчета тягово-энергетических характеристик оценить затраты электроэнергии на тягу поездов.

Рассматривается кинематическая схема стенда для экспериментальных исследований частотного асинхронного привода. Приводятся описание кинематической схемы и математической модели при взаимной нагрузке, пример построения семейства механических характеристик на основе экспериментальных данных с учетом внутренних потерь в машине. Приведены динамическая модель асинхронного двигателя и результаты моделирования в приложении Simulink.

Рассматриваются новые динамические эффекты, возникающие в задачах вибрационной защиты объектов, в частности, транспортных при внешних возмущениях, со стороны опорных поверхностей. Предложен метод построения математических моделей для случая, когда объект защиты имеет две степени свободы. Показаны возможности введения дополнительных связей в виде устройств для преобразования движения. Оцениваются возможности использования винтовых несамотормозящихся механизмов, приведенные моменты инерции элементов которых могут регулироваться или настраиваться. Предлагается методика построения час-тотных диаграмм, отражающих возможные формы реализации динамических эффектов. Определены условия реализации новых физических эффектов в виде одновременного динамического гашения колебаний твердого тела одновременно по двум координатам при кинематическом возмущении системы. Приведены результаты численного моделирования.

Процесс эксплуатации тепловозного дизеля связан с постепенным износом деталей цилиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма. Периодическая безразборная оценка степени изношенности деталей этих групп возможна при применении метода, основанного на анализе контроля текущих значений концентрации продуктов износа. Одной из основных задач при реализации этого метода является задача оценки количества металла, изношенного с контролируемых деталей, по результатам анализа текущих значений концентрации продуктов износа. В статье приведены методика расчета и результаты моделирования работы системы очистки моторного масла дизеля типа Д49.